ยานพาหนะส่วนใหญ่ เช่น รถยนต์ รถบรรทุก รถไฟ และอากาศยานในช่วง 10 ปีมานี้ ล้วนถูกออกแบบมาให้มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานเชื้อเพลิงให้ต่ำที่สุด ส่งผลให้ประหยัดเชื้อเพลิง ลดการปล่อยมลพิษ แล้วอะไรคือ ความท้าทายใหม่ที่จะช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงดังกล่าว โดยเฉพาะอากาศยานที่มีเครื่องยนต์เจ็ท (Jet Engine) เป็นตัวขับเคลื่อน
หนทางหนึ่ง คือ การออกแบบเครื่องยนต์เจ็ทใหม่หมด ทั้งนี้เหล่านักวิศวกรนาซ่าจากศูนย์วิจัย Glenn ที่ Cleveland กำลังทดสอบใบพัด (Fan) และช่องรับลม (Inlet) (อุปกรณ์ทั้งสองมีชื่อเรียกว่า “propulsor” แปลว่า ตัวขับดัน/ตัวขับเคลื่อน”) ซึ่งเชื่อว่าเครื่องยนต์แบบใหม่นี้จะมีประสิทธิภาพดีกว่าเครื่องยนต์เจ็ทแบบเดิม 4 – 8 %
ดีไซน์ใหม่ จับเครื่องยนต์เจ็ทฝังติดกับลำตัวของอากาศยาน
ทุกวันนี้เครื่องยนต์เจ็ทที่ใช้อยู่ จะถูกติดตั้งออกห่างจากลำตัวของอากาศยาน เพราะถ้าหากติดตั้งใกล้กับลำตัวของอากาศยาน จะทำให้เกิดชั้นกระแสอากาศ (layer) ที่เคลื่อนที่ช้าระหว่างเครื่องยนต์กับผิวของอากาศยาน (มีชื่อเรียกเฉพาะว่า “Boundary layer”) เป็นผลให้อากาศยานเคลื่อนที่อย่างไม่สมดุล ทำให้เครื่องยนต์ต้องบริโภคเชื้อเพลิงมากขึ้น เพื่อปรับสภาพให้อากาศยานบินอยู่ได้ ดังนั้น วิศวกรนาซ่าเลยออกแบบเครื่องยนต์เจ็ทเสียใหม่ โดยจับมันฝังติดกับลำตัวของอากาศยานเสียเลย!
อาจฟังดูเหมือนเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ใหญ่โตมากนักสำหรับเครื่องยนต์เจ็ท แต่มันเป็นความท้าทายสำหรับวิศวกรเป็นอย่างมาก เพราะหากออกแบบไม่ดี “Boundary layer” ซึ่งเป็นกระแสอากาศที่มีความปั่นป่วนสูง จะส่งผลต่อการบิน ดังนั้นหัวใจสำคัญของการออกแบบเครื่องยนต์เจ็ทแบบใหม่นี้ ก็คือ ต้องเพิ่มประสิทธิภาพของใบพัด (Fan) กล่าวคือ มันต้องเป็นใบพัดที่มีความแข็งแรงเป็นอย่างมาก
ทั้งนี้ เครื่องบินลำแรกที่นาซ่าออกแบบไว้ เพื่อเตรียมใช้เครื่องยนต์เจ็ทแบบใหม่นี้ มีชื่อว่า “Double Bubble d8 series“
Read Original Article and More Detail & Media
“NASA Runs First-Ever Test of New Jet Engine Tech.”. [Online]. via : Nasa 2016.
วีดิโอแสดงการไหลของกระแสอากาศในบริเวณ “Boundary layer” ผ่านเครื่องยนต์เจ็ทแบบใหม่
